CN110207392A - 一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，该方法包括，在当前大气压下结合热水器中比例阀最大电流和最小电流，分别确定热水器的最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin，根据所述最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin，对风机电流和比例阀电流函数关系曲线F(I)进行修正。本发明通过计算当前环境下，比例阀的最大输出和最小输出时热水器的负载，并且和预设的比例阀最大输出以及最小输出相对比和替换，调整比例阀控制信号的输出大小和热水器输出负载的对应关系，并根据输出负载和风机电流的对应关系，精确调整热水器的风机电流。
Description
技术领域
本发明涉及燃气热水器控制领域，具体涉及一种风机和比例阀电流函数关 系的修正方法。
背景技术
恒温热水器燃烧性能受多重因素制约(海拔、燃气供气压力、燃气成分) 其中每一个因素的影响都会导致热水器原始参数的漂移。海拔过高燃气热水器 的实际负荷会偏低；燃气供气压力过低会导致空燃比不适合燃烧导致熄火，燃 气成分偏差过大会导致热水器燃烧负荷达不到实际需求以及空燃比力不当导致 的熄火。对此现有的燃气热水器通过检测燃气喷嘴的二次压并计算对应的负荷， 但是影响燃气热水器工作效率的影响很多，包括环境大气压燃气供气的气压以 及燃气质量等等单纯根据二次压控制比例阀的调节会产生误差，影响对比例阀 和风机的精确控制。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种能够在各种影响因 素的作用下精确调节比例阀控制参数的方法。
本发明提供的方法如下：
一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，该方法包括，在当前大气压 下结合热水器中比例阀最大电流和最小电流，分别确定热水器的最大燃烧负荷 Qmax和最小燃烧负荷Qmin，根据所述最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin， 对风机电流和比例阀电流函数关系曲线F(I)进行修正。
进一步地，对风机电流和比例阀电流函数关系曲线F(I)进行修正，具体 包括：在确定气源与标准气源差异较大的状态下，根据Qmax与预设最大燃烧负 荷Qmax0的比例关系或Qmin与预设最大燃烧负荷Qmin0的比例关系j＝Qmax /Qmax0或j＝Qmin/Qmin0修正比例阀电流和风机电流的线性关系为jF(I)。
进一步地，修正比例阀电流和风机电流的线性关系为jF(I)之后，该方 法包括：在燃气喷嘴的二次压出现偏差的状态下，根据二次压和预设二次压之 间的比例关系i＝P2/Pmax0或i＝P21/Pmin0修正比例阀电流和风机电流的线 性关系为ijF(I)。
进一步地，所述燃气喷嘴的二次压出现偏差的状态的判断方法具体包括： 根据燃气喷嘴的最大气压P1与当前大气压P0的差值，确定当前燃气喷嘴最大 二次压，及根据燃气喷嘴的最小气压P2与当前大气压P0的差值，确定当前燃 气喷嘴的最小二次压，根据预设热水器负荷和二次压的对应关系与当前燃气喷 嘴的二次压对比，确定燃气喷嘴的二次压出现偏差且偏差在预设范围内。
进一步地，气源与标准气源差异较大的判断方法，具体包括：根据Qmax和 预设热水器最大负载Qmax0或Qmin和预设热水器最小负载Qmin0之间的差值大 于预设值，确定气源与标准气源差异较大。
进一步地，风机电流和比例阀电流函数关系曲线F(I)进行修正，具体包 括：根据最大燃烧负荷Qmax与比例阀最大电流相对应，并且最小燃烧负荷Qmin 与比例阀最小电流相对应，确定比例阀电流和热水器负荷的线性关系，并且根 据预设的热水器负荷与风机电流预设的对应关系，确定比例阀电流和风机电流 的对应关系。
进一步地，该方法还包括，确定当前气压P1相对于标准气压P0之间的系 数k＝P1/P0，根据kQmax和预设最大燃烧负荷Qmax0之间的差值小于预设值，kQmin和预设最大燃烧负荷Qmin0之间的差值小于预设值，根据kQmax与比例阀 最大电流相对应，kQmin与比例阀最小电流相对应。
进一步地，确定热水器的最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin，具体包 括：根据预设时间内加热的水量，以及进水温度和出水温度，确定热水器在最 大功率下的负荷Qmax和最小功率下的负荷Qmin。
进一步地，确定热水器的最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin之后， 该方法还包括：确定当前气压P1相对于标准气压P0之间的系数k＝P1/P0，根据 kQmax和预设最大燃烧负荷Qmax0之间的差值大于预设值，确定供气异常。
进一步地，确定热水器的最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin之后， 该方法还包括：确定最大输出电流和最小输出电流下，燃气喷嘴的输出气压 Pmax和Pmin与当前大气压的差值，在燃气喷嘴的二次压的取值范围之外，确定 当前燃气压力异常。
与现有技术相比，本发明通过计算当前环境下，比例阀的最大输出和最小 输出时热水器的负载，并且和预设的比例阀最大输出以及最小输出相对比和替 换，调整比例阀控制信号的输出大小和热水器输出负载的对应关系，并根据输 出负载和风机电流的对应关系，精确调整热水器的风机电流。
附图说明
图1为本发明一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法流程图。
图2为本发明一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法修正过程的流程 图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种比例阀的控制调节方法，该方法包 括：比例阀在最大电流的控制之下，处于最大的燃气输出量时，热水器在最大 功率下运行，确定最大功率下燃气喷嘴输出端气压为最大功率下热水器工作气 压Pmax，并且根据预设时间内水流量的大小以及进水温度Lmax1和出水温度 Lmax2，确定燃气热水器在当前环境最大功率下的负荷Qmax。
比例阀在最小电流的控制之下，处于最小的燃气输出量时，热水器在最小 功率下运行，确定最大功率下燃气喷嘴输出端气压为最小功率下热水器工作气 压Pmin，并且根据预设时间内水流量的大小以及进水温度Lmin1和出水温度 Lmin2，确定燃气热水器在当前环境最小功率下的负荷Qmin。
热水器根据预设的负荷和风机电流的对应关系，确定风机电流和比例阀电 流的对应关系。
燃气热水器通常通过比例阀的形式控制燃气的输出量，比例阀的流量通过 电流大小进行控制，在热水器中预设电流和比例阀开闭大小的对应关系，因为 在标准环境下，比例阀的开闭大小直接决定了燃气产生的负荷，并且电流的大 小和燃气所产生的负荷之间是线性关系，所以燃气热水器存储有电流和预设值 之间的线性关系，根据热水器需要承载的负荷调整比例阀的大小，在实际使用 过程中，因为海拔高度的变化，供气压力过低导致二次压在不同时间段内有所 不同，以及燃气本身的质量不一导致燃气本身的热效率的不同，在通过电流控 制比例阀开启到预设大小时，燃气喷嘴无法给出适量的可燃气体，导致热水器 负载与预设值产生差异。
排气扇用于帮助空气的流通，为燃烧提供适量的空气，并且将废气排出， 防止一氧化碳等有害气体的存留，而排气扇的转数通过加载在风机上的电流控 制，与热水器承载的负荷相适应，一提供合适的进气量和排气量，而热水器承 载的负荷与比例阀上加载的电流线性相关，所以排气扇的转数可通过加载在比 例阀上的电流决定，热水器预设有排气扇的转数s＝F(I)其中I为加载在比例 阀上的电流，根据Qmax与Qmax0之间的比例关系调整排气扇的转数s，使得s＝jF (I)。如此，排气扇可以在与热水器符合相匹配的转数下工作。
进一步地，热水器确定当前气压P1为海平面大气压p0并且最大功率下， 热水器工作气压Pmax和最小功率下，热水器工作气压Pmin均在比例阀二次压 的上下限范围内。
热水器根据当先环境下最大功率下的负荷和最小功率下的负荷调整预设值， 使得Qmax0＝Qmax并且Qmin0＝Qmin。
热水器根据当前环境最大功率下的负荷Qmax和当前环境最小功率下的负荷Qmin，和预设值之间的差距大于第一阈值，根据当前环境最大功率下的负荷相 对预设值的系数j＝Qmax/Qmax0或j＝Qmin/Qmin0，调整预设的风机电流和比例阀 电流的对应关系。
根据工作气压Pmax和Pmin以及当前环境的气压P1，确定热水器在截止阀 最大电流下的二次压Pmax1，以及热水器在截止阀最小电流下的二次压Pmin1， 并且根据Pmax1与预设值Pmax0的差值在百分之五十之内，并且根据Pmin1与 预设值Pmin0的差值在百分之五十之内，根据Pmax1与Pmax0的比例系数或Pmin1 与Pmin0的比例系数，i＝Pmax1/Pmax0或i＝Pmin1/Pmin0调整风机电流和比 例阀电流的对应关系，从而调整风扇转速和比例阀电流的对应关系，使得s＝iF (I)。
热水器在调试模式当中，首先获取当前气压，确定当前气压为海平面大气 压，在实际操作中预设有阈值，当压力传感器检测到的压力在预设的阈值范围 之内，则确定当前气压为海平面大气压，之后，热水器在最大功率下运行，压 力传感器检测燃气喷口处的压力大小，为最大功率下热水器工作气压Pmax，并 且根据预设时间段内加热的水流量，以及进水口和出水口的温度变化确定热水 器的负载Qmax；同理热水器确定最小功率下热水器工作气压Pmin以及Qmin， 并且Pmax和Pmin在热水器设定的压力范围之内，没有产生安全隐患，则调整 预设值中的热水器负载上限使得Qmax0＝Qmax并且调整预设值中的热水器负载下 限Qmin0＝Qmin，重新确定比例阀上的电流和热水器承载的负荷之间的线性关系。 达到准确控制可燃气输出量以及有效控制热水水温的效果。
当前环境最大功率下的负荷相对预设值的系数j大于预设值时，说明热水 器在当前燃气压力下，产生的负荷与预设负荷不一致，热水器使用的燃气与标 准燃气在燃烧热之上具有较大差值，此时保持原有风扇转速会引起火焰的熄灭 的隐患，调整比例阀电流和风机电流之间的对应关系，根据系数j调整风机电 流影响风机转速，与热水器负荷相匹配。
排气扇在工作当中的转速与热水器产生的二次压相适应，过快的转速可能 导致熄火，在使用环境下，排气扇的转速与加载在比例阀上的电流相对应，与 二次压相对应，在加载在比例阀上的电流与二次压之间的对应关系产生变化时， 热水器调整排气扇转速和加载在比例阀上的电流之间对应关系的预设值，当加 载在比例阀上的电流与二次压之间的对应关系产生了较大变化，则说明供气端 的供气产生了异常，导致压力异常，需要使用者进行处理。
如图2所示：
步骤S100：确定当前环境下比例阀最大输出和最小输出的负荷。
步骤S200：确定当前大气压和标准大气压的比例关系k。
步骤S300：确定负荷和比例阀电流的对应关系。
步骤S400：确定热水器负荷和预设负荷的上下限比值j。
步骤S500：确定燃气喷嘴二次压和预设二次压上下限比值i。
步骤S600：根据负荷大小对风机电流和比例阀电流之间的关系进行修正。
在另一种实施例当中，热水器确定当前气压不等于海平面气压，并且确定 当前气压相对于海平面气压的系数k＝P1/P0，根据当前气压相对于海平面气压的 系数k与预设值最大功率下的负荷的乘积kQmax0与当前环境最大功率下负荷 Qmax对比，确定kQmax0与Qmax之间的差值小于预设值，则根据当前环境最大 功率下负荷Qmax修正预设值，使得Qmax0＝Qmax。根据当前气压相对于海平面气 压的系数k与预设值最小功率下的负荷的乘积kQmin0与当前环境最大功率下负 荷Qmin对比，确定kQmin0与Qmin之间的差值小于预设值，则根据当前环境最 大功率下负荷Qmin修正预设值，使得Qmin0＝Qmin。
在另一种实施例中，热水器最大功率下的工作气压Pmax以及Pmin在比例 阀的二次压上下限范围之外，确定供气不足。
在实际使用过程中，因为管网设计不规范以及用气集中会产生气压不足的 现象，通过判断热水器最大功率下和最小功率下的工作气压不在比例阀的上下 限范围内，尤其是低于比例阀的压力下限，确定当前供气不足。控制器可以以 凤鸣、显示屏显示等方式发出预警要求用户检修。
在另一种实施例当中，根据工作气压Pmax和Pmin以及当前环境的气压P1， 确定热水器在截止阀最大电流下的二次压Pmax1，以及热水器在截止阀最小电流 下的二次压Pmin1，并且根据Pmax1与预设值Pmax0的差值大于百分之五十或者Pmin1与预设值Pmin0的差值大于百分之五十，确定燃气压力异常。
在另一种实施例当中，kQmax0与Qmax之间的差值大于预设值，或kQmin0 与Qmin之间的差值大于预设值，确定Qmax或Qmin异常。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护 范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，其特征在于：该方法包括，在当前大气压下结合热水器中比例阀最大电流和最小电流，分别确定热水器的最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin，根据所述最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin，对风机电流和比例阀电流函数关系曲线F(I)进行修正。
2.根据权利要求1所述的一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，其特征在于：对风机电流和比例阀电流函数关系曲线F(I)进行修正，具体包括：在确定气源与标准气源差异较大的状态下，根据Qmax与预设最大燃烧负荷Qmax0的比例关系或Qmin与预设最大燃烧负荷Qmin0的比例关系j＝Qmax/Qmax0或j＝Qmin/Qmin0修正比例阀电流和风机电流的线性关系为j F(I)。
3.根据权利要求2所述的一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，其特征在于：修正比例阀电流和风机电流的线性关系为j F(I)之后，该方法包括：在燃气喷嘴的二次压出现偏差的状态下，根据二次压和预设二次压之间的比例关系i＝P2/Pmax0或i＝P21/Pmin0修正比例阀电流和风机电流的线性关系为ij F(I)。
4.根据权利要求3所述的一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，其特征在于：所述燃气喷嘴的二次压出现偏差的状态的判断方法具体包括：根据燃气喷嘴的最大气压P1与当前大气压P0的差值，确定当前燃气喷嘴最大二次压，及根据燃气喷嘴的最小气压P2与当前大气压P0的差值，确定当前燃气喷嘴的最小二次压，根据预设热水器负荷和二次压的对应关系与当前燃气喷嘴的二次压对比，确定燃气喷嘴的二次压出现偏差且偏差在预设范围内。
5.根据权利要求2所述的一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，其特征在于：气源与标准气源差异较大的判断方法，具体包括：根据Qmax和预设热水器最大负载Qmax0或Qmin和预设热水器最小负载Qmin0之间的差值大于预设值，确定气源与标准气源差异较大。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，其特征在于：风机电流和比例阀电流函数关系曲线F(I)进行修正，具体包括：根据最大燃烧负荷Qmax与比例阀最大电流相对应，并且最小燃烧负荷Qmin与比例阀最小电流相对应，确定比例阀电流和热水器负荷的线性关系，并且根据预设的热水器负荷与风机电流预设的对应关系，确定比例阀电流和风机电流的对应关系。
7.根据权利要求6所述的一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，其特征在于：该方法还包括，确定当前气压P1相对于标准气压P0之间的系数k＝P1/P0，根据kQmax和预设最大燃烧负荷Qmax0之间的差值小于预设值，kQmin和预设最大燃烧负荷Qmin0之间的差值小于预设值，根据kQmax与比例阀最大电流相对应，kQmin与比例阀最小电流相对应。
8.根据权利要求1至5任意一项所述的一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，其特征在于：确定热水器的最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin，具体包括：根据预设时间内加热的水量，以及进水温度和出水温度，确定热水器在最大功率下的负荷Qmax和最小功率下的负荷Qmin。
9.根据权利要求1所述的一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，其特征在于：确定热水器的最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin之后，该方法还包括：确定当前气压P1相对于标准气压P0之间的系数k＝P1/P0，根据kQmax和预设最大燃烧负荷Qmax0之间的差值大于预设值，确定供气异常。
10.根据权利要求1所述的一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法，其特征在于：确定热水器的最大燃烧负荷Qmax和最小燃烧负荷Qmin之后，该方法还包括：确定最大输出电流和最小输出电流下，燃气喷嘴的输出气压Pmax和Pmin与当前大气压的差值，在燃气喷嘴的二次压的取值范围之外，确定当前燃气压力异常。
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